mcHF QRP transceiver 製作ログ (1)

ずーっと昔のことになりますが、無線をやっていました。今は、無線局免許も切らしてしまっていますが。

米国に1年間居たときに、テクニシャン級とエクストラ級の資格を、住んでいたところの近所のアマチュア無線クラブに行って取り、FCCのコールサインも取ってあったのですが、10年以上経っているので失効しているし、ずっと無線からは離れています。

それで、ふと、思い立って、Webで無線の記事を見ると、今や無線機もデジタルの時代の様子。自分であれこれ作るのが好きな私は、無線をやっていた時も、交信するより、機材を作ったりする方が好きでしたが、その性質は相変わらずのようで、気が付けば、無線機のキットをWebで検索しまくっていました(微妙に現実逃避?)。

そこで見つけたのが、短波帯のデジタル無線機のキット mcHF QRP transceiver kitです。出力5Wとはいえ、SSB変調などが基本デジタルで処理されているのはすごい、とか浦島太郎状態です。変復調の処理はなんと秋月とかでも安く売っているSTM32F407とかのマイコンでやっていて、まじか!と驚きました。

気が付けばキットの購入ボタンをポチリしていました。残念ながら表面実装部品を含めすべてを手付けするキットは売り切れていましたが。。。

このキットは、基板とそこに乗せる部品のみのキット、しかも部品は、送信の終段のFETやスピーカーが入っていないというなかなか自由度の高い設定。昔(20世紀)だと終段は2SC1971とかだったような気がするんですが、時代は流れ、このキットの回路図を見ると知らない三菱のFET(RD16HHF1)が使われている・・・(FETといえば、日立2SK409(飛びやすい)だったけどなあ)。しかし今はWebの時代、検索するとすぐに販売店が見つかりましたので、速攻ネット通販で終段FETもいくつか購入。スピーカーは、その辺に転がっているのを使います(たぶんあると思う)。

基板を収めるケースは3Dプリンタで作れると書いてあって実際デザインファイルもダウンロードできるのですが、ここは中国のサードパーティ製のケースがebayで売られていたので調達しました。見ると、なんとこのキットを勝手に製品にしている中国の業者があり、驚きましたが、私ははんだ付けとかして遊ぶのが目的なので、製品を買ってもしょうがないので、ケースを購入。

結構あっさりしたパッキングでそれぞれの部品がほぼ同じタイミングで届きました!

少し時間があったので、製作を開始しました。

(1) まず、UI基板(マイコンとコントロール用のスイッチとか表示用のLCDが搭載されている基板)を作成しました。とはいっても、基板上に表面実装部品はすべて搭載されているので、はんだ付けするのは、LED、コネクター類、スイッチ類だけで、あっという間に終了。

と思ったけど、ちょっとしたことで基板上の電解コンデンサ(C32b: 220uF 16V)に手が触れたらぽろっと取れた。。。うわー。やばっ。

220uFのコンデンサの手持ちがないので、手持ちの100uFを1こつけてごまかすか、無理やり100uFを2個パラレルにつなぐか、はたまた表面実装の220uFの部品を調達するか、はたまた取れちゃった部品を無理やり修繕して何もなかったかのようにつけてごまかすか、今悩み中。

こちらは表面のエンコーダーやらLCDやらスイッチがついている面。

こちらは裏面のCPUやらコネクターやら、が実装されている面。左側に電解コンデンサーが取れちゃった様子が見えています。

どうも、この基板、USBデバイスとしてPCに接続すると認識されるとのことで、実はマイクとかも要らないのかな?中国の業者から1個マイク買ってしまったけど・・・ うーん楽しみ。

次はRF基板(送受信のアンプとか、切り替えスイッチとかが搭載されている基板)の製作ですが、トランスとかコイルとか巻かないといけないようでちょっと面倒に思って後の楽しみにとっておこうと、これを書いています(怖気づいただけとも言う)。

目標としては、これを使って再開局をして山の上に持って行って無線をしてみたいな、電池はモバイルバッテリーを昇圧して供給とか無茶な設定で。。。とか妄想しているところです(微妙に現実逃避・・・)。

 

難関校トライアルテスト 5/20

土曜は普段は午後から塾の授業だったのですが、今日は朝8:30 集合の難関校トライアルテストがあったので、早起きで大変でした。その名も難関校トライアルって大上段に構えたようなテストで、娘は非常に緊張しているようでした。

自己採点結果

7割>理科=社会>6割>国語>5割>4科>>2割>算数>1割

というものすごい結果でした。。。何か書こうと思っていたんですが、声も出ません。

元気を出してもらおうと思って家族でおいしいものを食べに行きました!

学校別のかなり細かい結果がMY日能研で24日になったら発表されるそうですが。。。

 

カリテ・日特 5/14

マスター選抜日特に行っとく?と言われて遠いながらも、行ってみようということで、遠距離塾通学の初日です。最寄りの駅まで車で出て、電車を1回乗り換えて行きましたが、1時間ちょっと最寄りの駅からかかり、家からですと1時間20分ほど見ておかないといけない感じでした。とおーい!いつもの学校の登校より早く家を出ました。

さすがにそんな遠いところに娘をやるのに、最寄りの駅まで連れて行って「じゃあ頑張ってね」では無理なので、一緒に電車乗っていきました。また、お迎えは夕方なので、それまで塾の近所で時間をつぶしていようかと思ったんですが、近所にいい感じの喫茶店(私は煙草を吸わないので、ドトール系のは分煙が不十分で苦手なんです)とか、図書館もなく、しょうがないので一度また1時間以上をかけて家に帰り、今度は家から車で塾まで迎えに行きました。という感じで超大変でした。これ毎週はちょっときついというか無理かも。今度からは、朝、車で送って、その足で会社に行って(家よりは近いので)たまった仕事を片付け、夕方迎えに行って一緒に帰ってくるというスケジュールにして少しでも元を取ろうと思います。

さて、夕方迎えに行って、日特どうだった?って聞くと「面白かった!」ということで、良かったのではないかと思いました。聞くと、マスター日特とは違って、ただ問題を解くのではなくって、グループワークをして、問題からどのような気づきがあるか、どのような思考をしたかなどを皆で話し合ってまとめるというようなことを通じて問題を深く理解する取り組みをしたとのこと。いわゆるアクティブラーニングってやつ?

個人的には、がむしゃらに問題に取り組めばよろしい、的なスタンスなんですが、こういうのも、効果があるのかもしれませんね。週に一回のことなので、何とか頑張って送り迎えをしてあげようと思います。

そんなこんなで、娘を塾に迎えに行ったついでに、母の日のお花を一緒に選んだり、お菓子をスーパーで選んだり、大変な一日でしたが、ある意味のんびりした一日でもありました。

一方・・・、カリテの方は、かなりムラのある結果でした。ちょっと家庭学習にムラがあったのが反映しちゃった可能性あるかな。理科の栄冠を全部やれず、残念な結果に。一方、社会は塾に行く電車の中で本科テキストを読んだだけだったのですが、正答率はまあまあ。

社会> 9割> 国語> 8割> 4科>算数> 7割> 理科>6割

理科の振り返りを今やっていて、そのあと算数も少しやって寝させようと思います。

(5/15 結果)

親採点が疲れていたせいか結構ずれていて、

国語>社会>9割>4科>8割>算数>7割>理科>6割でした。

応用 国語10 算数7 社会6 理科3!!! 4科 8 という謎な成績でした。。。

社会結構いいじゃん!と思っていたんですが、平均点9割越えで実は評価はそうでもなかった。

理科は入塾以来最低の評価という衝撃の結果。最後の地震の問題の最初だけやって時間が尽きたということで、しょうがないのかもしれませんが、振り返りをしっかりやってくれー!

算数は実は、6年になってからは評価が一番良かったので、嬉しいところですが、実は平均点と娘の評価は逆の関係に関係にあるよう(つまり簡単な問題だと成績が良い)なので、これで満足せずに難問を取り組めるように頑張ってほしいと思います。

(5/15 結果終わり)

鏡面測定 干渉計/フーコーテスト比較

Bath interferometer を作成し、鏡面の干渉計による測定ができるようになると、これまで使っていたフーコーテストの結果と比較をしたくなります。

あれこれと、テストを繰り返すなかで、干渉計も改良というか、ちゃんとデータをとれるように整備をしました。

(1) USBカメラのレンズは、今まで6-60mmのズームレンズを使っていましたが、このレンズはめちゃめちゃケラレることが分かったので、F5の鏡面あたりまでを検査することを視野に、f=16mmのCSマウントレンズをamazon で調達(翌日配達万歳!クロネコヤマトの皆さまお疲れ様です!)、カメラのテスターへの固定方法も、試行錯誤した結果、クリップで留める形に変更。

(2) 先に製作した干渉計では拡散用のレンズにf=15mmのレンズを使っていましたが、F5の鏡には拡散が足りないことが分かったため、f=4mmのレンズに交換。このレンズは直径も8mmとまえより少し小さいので、そこのところも多少改良要因。

(3) レーザーの入り切りのトグルスイッチを留めないで使っていたら、配線が折れたので、L金具でテスターに固定。

磨き途中の鏡(15cm F8)について、Bath interferometer とフーコーテスターによる波面誤差(W) の比較をしてみました。

フーコーテスターによる波面誤差は

こんな感じで、PVで550nm (緑)で1.2波長程度波面誤差がある結果(大きすぎて星を見れる状態ではない)。

今回作ったBath interferometerの結果

結構あってますね。よかった!

最初にこれ書いたとき、

(振幅が結構違うのが気になります。フーコーテスターの結果から波面誤差を出す式が間違ってる?形はよくあっているのですが。。。なやましい。)

って書いたのですが、干渉計のデータ処理をするソフト(OpenFringe)の設定が間違っていたためと判明。

 

…. ということで市販の鏡(15cm F5)も両方で検査してみました。

カメラのレンズを焦点距離の短いものに変えたので、F=5の鏡でも鏡全体のきれいな干渉縞を得ることができました。

干渉計の結果

ちょっと難しいところですが、0.1波長以内ぐらい(detailは議論難しいです)。

フーコーテスターの結果

真ん中はともかくとして、主だったところは0.1 波長以内ぐらいですかね。市販の鏡(といっても私のは中華のばっかりですが)はたいてい真ん中は斜鏡の影なので、ちゃんと整形されていません。手で磨いていても真ん中をちゃんと整形するのは難しそうなので、まあ当然というところ。

真ん中が干渉計の結果と違っているのですが、フーコーテスターでは真ん中の波面誤差をきっちり出すのは至難なので見ないようにしています。

ちなみに、この鏡、干渉計の結果の全体はこんな感じで、

ちょうど光軸調整用の金具が張り付けられている(120°ごと)ところに変形が見られます。ひょっとすると、金具があるために温度変化になじむ速さが場所によって違っているためかもしれませんが・・・

波面誤差を定量的に分析するのは結構大変ですが、どちらも同じ結果を基本的には出せることが分かってほっとしました。

 

 

 

全国公開模試 5/7

久しぶりの模試です。連休中、近所の公園に行ったりはしたんですが、できるだけ家で算数を取り組もうということで、強化ツールの問題(ここ数回分)の難度Cまで、をやってみたりしたんですが、今回の模試の問題の範囲がいつもの感じと比べて拡がっていて、娘曰く「やられたー」とのことです。もう、入試態勢かな。

今までは何となく模試といってもカリテの延長みたいなところがあったと思いますが、いよいよ全体から問題を出すようになった?

強化ツールの問題の取り組みを見ていて、計算を正しく処理することとか、問題の量的関係を整理するとか、基礎的なことがぜい弱だなと思いましたので、もう少し丁寧に問題に取り組めるようにしないといけないと思いつつの模試でしたが如何に?

悩みの算数は、一応全部取り組もうと頑張ったとのことで1つを除いて全部埋まってはいました。空欄の1問は最後の最後に解けたんだけど、解答用紙に書き込む時間が足りなかった!とのことで、-7点もったいなかったですが、問題に真剣に取り組む気持ちはとっても伝わってきた感じです。

まあ、ミスはまだ多そうなのですが、難しい問題でも手を動かして何とかしようとしないとダメ!って何度も話をしたので、そこはとても嬉しく思います。

理科も出題範囲が全体に拡がっている感じで、娘は、生物の問題の条件わけに手間取って時間が足りなかったとのこと。太陽の問題が出るとか書いてあったので、朝の車の中で大質問大会を開催したのですが、車内で議論したところは出なかったようで、失敗。

社会はやはり地理分野が残念。なのと、漢字間違いやら、漢字で書けとは言われていないが漢字で書けていないなどあり、「しっかり漢字を覚えるように!」と発破をかけました。

というわけで自己採点結果(一応惰性でメモしておきます)。

国語(甘々採点)> 9割>社会>8割>4科>理科> 7割>算数>6割

でした。

やっぱり算数、ですね。

(5/8 結果)

算数が前回悲惨だったのが少しましになって、そのため4科の偏差値も少し戻していました。何より親としては偏差値ではなくて、算数を頑張った結果が少し点に反映されたのが嬉しいです。またテストは続きますが、算数頑張る!って娘が言ったのがすごく重みがあることだと思いました。

娘はいろいろな志望校の志望校選定グラフを眺めていました。

そうそう、理科はレンズの問題がでたのですが、惜しくも1問不正解ですが、だいぶ前にやった割にはよかったのでは!?やはり、家で鏡を磨いたり、干渉計を作ったりするのは必要だな、と自画自賛です。

それから、太陽の問題は、全問正解。我が家の家訓「天体分野の苦手は許されない」を守るためによく頑張りました!

(5/8 結果終わり)